В рамках исследования, начатого в 2016 году, американские ученые провели анализ 834 фотоэлектрических модулей, представленных семью производителями, которые условно разделили на 13 типов модулей, и установили их в различных климатических условиях для наблюдения за их работой с течением времени. Результаты показали, что, хотя все еще существуют широкие возможности для продления срока службы модулей и снижения потерь производительности в полевых условиях, снижение стоимости производства фотоэлектрических модулей не сопровождается увеличением скорости их деградации.
Любое изменение содержимого фотоэлектрического модуля – переход на совершенно новую технологию ячеек или просто изменение толщины стекла перед ячейками - может повлиять на его работу в полевых условиях и восприимчивость к различным механизмам, которые со временем снижают эффективность.
Ученые под руководством Sandia National Laboratories США выяснили, как частые изменения в технологии модулей влияют на их долгосрочную работу. Группа закупила 834 фотоэлектрических модуля на открытом рынке в 2016-2018 гг. и установила их в местах с различными климатическими условиями - Нью-Мексико, Колорадо и Флориде, и с того времени тщательно наблюдала за их работой.
Модули были представлены 13 различными типами модулей от семи различных производителей. Согласно рыночным показателям Wood Mackenzie выбранные модули представляли 55% рынка модулей США в 2020 году.
Сразу после установки модули протестировали в быстром режиме (тестирование проводилось Sandia в Нью-Мексико, Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии США в Колорадо и Университетом Центральной Флориды). Затем образцы установленных модулей ежегодно тестировались и сравнивались с контрольными модулями, которые хранились в темной комнате с регулируемым климатом в течение того же периода времени.
Полная процедура тестирования, а также ее результаты описаны в статье «Анонимный анализ снижения производительности последних технологий фотоэлектрических модулей», опубликованной в журнале Progress in Photovoltaics. В ходе исследования удалось выяснить, что скорость деградации модулей стабилизируется через три-четыре года, и что дополнительное флеш-тестирование после этого периода может помочь владельцам систем лучше убедиться, что модули работают в соответствии с финансовыми ожиданиями.
Они также отметили значительные различия между разными спецификациями материалов, даже в модулях от одного и того же производителя. Так модули, установленные в жарком и влажном субтропическом климате Флориды, имели значительно более высокую степень деградации, хотя в исследовании отмечается, что для подтверждения этой тенденции необходима более крупная выборка.
Скорость деградации 26,1% установленных модулей превысила гарантийный срок, в то время как 56,5% исследованных модулей продолжали работать на 80% от их первоначального рейтинга после 30 лет эксплуатации, при условии, что их деградация продолжается на том же уровне.
«Несмотря на резкое снижение стоимости в последнее десятилетие, темпы деградации модулей, похоже, не изменились, по крайней мере, для образцов, которые исследовались в данной работе», - говорится в заключении. «Это очень обнадеживающий результат, но существуют дополнительные возможности для снижения Rd до уровня, позволяющего увеличить срок службы фотоэлектрических модулей».
